影响沥青路面施工质量的因素及防止措施

程元亲

（甘肃省天水公路管理局，甘肃天水 741000）

影响沥青路面施工质量的因素及防止措施

程元亲

（甘肃省天水公路管理局，甘肃天水 741000）

该文依托庄天二级公路改建工程，起点位于庄浪县韩店镇，终点位于天水市麦积区社棠镇，项目全长约103.27km，概算总金额为15.76亿元，公路等级为二级，着重从透层油的选择及透层施工质量、原材料的选择及质量控制、沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压和施工工艺等方面进行分析，论述了热拌沥青路面施工质量的影响因素并提出相应措施。

沥青路面 施工质量 影响因素 防止措施

1 庄天公路工程概况

工程简介：庄天二级公路改建工程起点位于庄浪县韩店镇，终点位于天水市麦积区社棠镇，项目全长约103.27km，概算总金额为15.76亿元，公路等级为二级，路面面层结构主要采用：3.5cmAC-13细粒式沥青混凝土+1cm改性沥青矿石+5cmAM-20中粒式沥青碎石。

2 沥青路面施工质量影响因素分析及防止措施

影响沥青路面工程质量的因素很多，下面我着重从透层、路面面层用原材料、拌合后的沥青混合料以及沥青路面施工工艺等几个方面探讨影响沥青路面面层施工质量的因素。

2.1 透层施工质量影响因素分析及防止措施

2.1.1 透层的作用

透层质量的好坏是影响沥青路面工程质量的重要一环，其作用主要是帮助增进并维持基层与沥青面层之间的粘结力；封闭基层表面的孔隙，减少水分的透入，避免可能的沥青路面水损坏；防止基层吸收面层沥青；保护基层等作用。

2.1.2 影响透层施工质量因素分析

要使透层的作用真正得到体现，透层油的透入是关键，透层油透入深度应不小于5cm-10cm，只有透入一定深度才能形成牢固的基层表面，才能有助于基层和沥青面层的整体粘结，并起到防水作用。如果不能透入基层一定的深度，即使撒在表面，形成一层油皮，很容易在施工过程中被各种交通车辆以及施工车辆粘起、推掉、带走，这种情况在边施工边通车这样的旧路改建项目中尤其明显，使得透层并不能起到固结、稳定、联结面层、防水等作用，所以并不是真正意义上的透层油。最终导致沥青面层和半刚性基层的界面条件由连续状态为活动状态，与在路面结构层厚度设计时假定的半刚性基层和沥青层之间的接触面为完全连续的理论基础不符，两层间脱离的现象很普遍，从而加速了沥青路面面层的破坏。

2.1.3 透层施工质量防止措施

透层施工质量中，透层油的选择是关键，在边施工边通车，不能封闭交通的改建工程中，液体石油沥青作透层油效果最佳。目前工程中常用的透层油有阳离子乳化沥青和液体沥青，在边通车边施工的改建设项目中，由于乳化沥青凝结时间较长，渗透效果不理想，并且很容易被行车粘起带走，建议采用中凝性液体石油沥青作透层油，尤其用煤油作为稀释剂回配到石油沥青中得到的液体石油沥青AL（M）—1、2效果最佳，渗透深度一般可达5-10mm，固结稳定，比较理想。

2.2 影响原材料质量因素分析及防止措施

2.2.1 影响集料质量分析及控制措施

庄天项目使用的集料料源主要有：静宁仁达石料以及天水天开石料，目前境内的碎石场多为个体小规模碎石场，一天的生产量只有几十立方到几百立方。

（1）影响集料质量的因素分析。影响集料质量的因素主要有生产出的集料质量差，其突出表现为：石料母材不均一、集料脏、粉尘多、级配不规格和针片状含量超标。

（2）集料分类选择及标准要求。集料根据粒径的大小分细集料和粗集料。

1）细集料是沥青混合料的重要组成部分，主要是指粒径小于2. 36 mm的天然砂、机制砂以及石屑。在密度配沥青混合料中，细集料所占的比例较大，它的质量好坏对沥青混合料的性能影响很大。细集料如天然砂、石屑和机制砂。路面用细集料最好用机制砂，目前我们工程中使用的石屑普遍质量不好，砂当量低于50%，碎石厂生产的石屑只有经过二次除尘加工，砂当量指标才有保证。

2）粗集料是沥青混合料的主要组成部分，质量较低时，路面成型及使用过程中级配改变较大，对沥青混合料抗车辙性能影响较大。部分粗集料中针片状含量较大，严重影响工程质量，为此应对料源进行严格控制，选择好石料母岩加工粗集料。本项目主要所用的静宁仁达石料厂生产的石料质量相对比较好，其碎石规格为：15-25mm、10-25mm、5-10mm、0-5mm，指标符合二级公路粗集料主要指标压碎值不大于30%，针片状颗粒含量不大于20%，粘附性不小于3级，0.075以下颗粒含量不大于1%的要求。

2.2.2 填料质量控制

填料在沥青混合料中起填充作用，是粒径小于0.075mm的矿物质粉末，通常是由石灰石等碱性石料加工磨细得到的矿粉，在本项目中主要用在上面层沥青混凝土结构类型AC-13中，目前大多数水泥厂生产的矿粉质量基本能得到保证。

2.2.3 影响沥青质量的控制指标

沥青质量的好坏是沥青路面原材料中的重中之重，为使沥青质量和数量得到保证，本项目基质沥青经招标采购全部采用克炼90#A级沥青，对进场的每车沥青都要由施工单位自检，监理单位和中心试验室抽检。其检测指标除针入度、延度、软化点三大指标外，还要求检测与所用集料的粘附性（本项目设计粘附性不小于3级）、薄膜加热后的质量变化、残留针入度比、残留延度、密度等，经检测，各项指标均满足要求，沥青质量基本得到保证。

2.3 影响沥青混合料质量的因素分析防止措施

2.3.1 影响沥青混合料的拌制的因素及防止措施

本项目路面结构设计：上面层采用3cmAC-13沥青混凝土，下面层采用5cmAM-20半开级配沥青稳定碎石，上下面层之间用1cm改性沥青应力吸睡层。沥青混合料拌合前应根据不同的混合料结构类型，选择拌合楼热料仓振动筛筛孔规格，振动筛孔径应与生产配合比中各集料规格相匹配。

（1）选择能够满足正常生产需要的拌合设备。该项目某标段沥青拌合站所用的拌合楼和平厂家为西安路泰机械制造有限公司制造，型号LB2000型强制式沥青拌合机，设置5个料仓，1个矿粉罐，有吸尘装置，回收的粉尘与废粉罐相连，矿粉有单独的管道；拌合楼设置有存料罐，保温层及温度红外线测量装置，该机基本能满足生产的需要。值得注意的是回收的粉尘不能当作矿粉再次利用，必须废弃。

（2）拌合过程中影响混合料质量的因素控制。影响拌合沥青混合料质量的主要因素有混合料级配、油石比、出料温度等。沥青混合料级配及油石比由配合比设计决定，配合比设计经过目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段进行，并最终确定生产用的配合比。对经设计确定经过验证的生产配合比在施工过程中不得随意变更，生产过程中应加强跟踪检测，严格控制进场材料的质量以及粒径规格；沥青混合料拌合出料温度由沥青加热温度和矿料加热温度决定，本项目所用90号沥青加热温度应控制到150-160℃之间，矿料加热温度应控制到160-190℃之间，最后才能控制沥青混合料温度在140-160℃之间。

由生产配合比确定的混合料油石比、矿料级配比例由控制室操作手输入到计算机中。

2.3.2 影响沥青混合料的运输因素及防止措施

沥青混合料的运输宜采用较大吨位的运料车运输，不得超载运输或急刹车、急弯掉头。运料车的数量应根据运距以及拌合料生产能力确定，但需保证施工过程中摊铺机前方一直有运料车等候。运料车车厢应干净且车厢板上涂一层防粘剂，保证容易装卸；运料车还需用毡布覆盖保温、防雨、防污染；运料车在倒料过程中不得与摊铺机撞击。

2.3.3 沥青混合料离析产生的原因及防止措施

沥青混合料的离析现象，通过多方面综合分析主要有路面厚度设计不合理、集料变异性大、装料过程中造成的离析、运输过程中造成的离析以及摊铺过程中的离析等原因。根据离析产生的原因主要提出了以下几种防治措施：

（1）合理的沥青面层厚度，使沥青面层压实厚度是公称最大粒径的2.6-3.0倍。（2）严格控制料源，选择母材较好石料进行破碎。同一路段最好选用同一厂家、同一规格的破碎设备生产的集料。（3）采取正确的装料方式，装料过程中车辆进行先装前面再装后面，最后中间。（4）严格控制摊铺速度，确保慢速、均匀和不间断地摊铺。

2.4 施工过程中施工工艺方面的质量的关键因素及控制措施

（1）影响摊铺质量因素及控制措施。摊铺质量的好坏也是沥青路面质量好坏的重要一环。摊铺机就位后，按照试验段确定的松铺厚度调整好摊铺机，为了使熨平板的初步压实得到保证，在摊铺前应提前半小时开始熨平板预热，并使摊铺机熨平板加振。沥青混合料摊铺温度在正常施工中不低于125-145℃，沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停止。（2）影响碾压及成型质量因素及控制措施。沥青路面施工应配置足够数量的压路机，并且选择合理的压路机（钢轮、胶轮）组后进行初压、复压、终压及成型的碾压，以达到最佳压实效果。在不产生严重推移和裂缝的前提下，整个碾压过程应尽可能的在高温情况下进行。同时不得在低温状况下作反复碾压，防止石料棱角磨损、压碎和破坏集料嵌挤。

初压：应在紧跟踪摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。对摊铺后初始压实度较大，经实践证明采用振动压路机或轮胎压路机直接碾压无严重推移而有良好效果时，可免去初压，直接进入复压工序。初压通常宜采用钢轮压路机静压1-2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，由外向内，由低到高碾压，初压后应检查平整度、路拱、离析等缺陷并在碾压过程中及时修整。

复压：复压是压实过程的主要阶段，以振实压实为主，应紧接初压进行，且不得随意停顿；压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不超过60-80m；采用不同型号的压路机组合碾压时宜安排每台压路机作全幅碾压，防止不同部位的压实度不均匀；密集配沥青混凝土的复压宜优先采用重型的轮胎压路机进行搓揉碾压，以增加密水性，其总质量不宜小于25T，吨位不足时宜附加重物，使每一台轮胎的压力不小于15KN，冷态时的轮胎充气压力不小于0.55Mpa，轮胎发热后不小于0.6Mpa，且各个轮胎的气压大体相同，相邻碾压带应重叠1/3-1/2碾压轮宽度，碾压至要求的压实度为止；对粗集料为主的较大粒径的混合料，宜优先采用振动压路机复压，厚度小于30mm的薄沥青层不宜采用振动压路机碾压，振动压路机的振动频率宜为35-50Hz，振幅宜为0.3-0.8mm，层厚较大时选用高频率大幅度，以产生较大的激振力，厚度较薄时采用高频率低震幅，以防止集料破碎。相邻碾压带重叠宽度为100-200mm。振动压路机折返时应先停止振动；当采用三轮钢筒式压路机时，总质量不宜小于12t，相邻碾压带重叠后轮的1/2宽度，并不少于200mm，对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位，宜采用小型振动压路机或振动夯板作补充碾压。

终压：应紧接在复压后进行，碾压不少于2遍，静压至无明显轮迹为止。（3）接缝质量控制。由于本项目为二级公路改建项目，不能封闭交通导致半幅施工半幅通车，大面积的为冷接缝。铺筑半幅后，在混合料尚未冷却前用镐创除边缘留下毛茬，加铺另半幅前涂洒少量沥青，重叠在已铺层50-100mm，再铲走铺在前半幅上面的混合料，碾压时由边向中碾压留下100-150mm，在接缝处挤进压实。横向接缝采用垂直的平接缝，接缝搭接为50-80mm。（4）开放交通：由于本项目为改建项目边通车边施工，当混合料表面温度低于50℃后再开放交通。（5）本项目下面层铺筑完成后无法封闭交通再加上边坡常有滑坡、落石等原因，致使路面部分路段污染较严重，路面结构设计中上、下面层间设计一层1cm改性沥青碎石，在铺筑这层改性沥青前，对下面层表面进行清扫干净后再洒布改性沥青。

2.5 施工结束后路面实体工程质量控制措施

路面压实成型后实体工程质量检测是沥青路面工程质量控制的最后一个环节，质量指标主要有厚度、压实度、平整度等，通过检测，对压实度成型后的路面质量进行检查验收，把好路面交工前的最后一道关口。

3 结语

由于影响沥青混凝土路面施工质量的因素很多。通过对该二级公路项目沥青面层施工质量控制进行分析研究得出以下主要结论：

（1）严格选购粘附性较好的母材破碎的集料，严格控制不同规格集料关键施工的通过率，同一标段选用同一厂家，同一规格的破碎设备生产的同一规格的集料。（2）通过对沥青混合料级配、拌合过程、装卸过程、运输以及摊铺过程进行有效控制，控以减少大部分混合料的离析现象。（3）对沥青混合料在整个过程中，从拌合、运输摊铺、碾压以及开放交通的温度进行合理控制，也是保证沥青路面面层施工质量的重要因素。（4）严格控制沥青混合料的摊铺、碾压及接缝处理，可以有效提高路面成型的平整度。

［1］龚球.公路沥青路面工程质量控制技术分析，四川建材，2011年第3期第37卷总第161期.

［2］中华人民共和国行业标准.JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范.

［3］中华人民共和国行业标准.JTGD50-2006.公路沥青路面设计规范.

［4］中华人民共和国行业标准.JTGE20-2011.公路沥青及沥青混合料试验规程.